একটি ইউরোপীয় গবেষণা দল একটি প্রোটোটাইপ হীরা-ভিত্তিক স্কোটকি ডায়োড আবিষ্কারক ব্যবহার করেছে ইলেকট্রন ফ্ল্যাশ প্রচলিত এবং প্রাক-ক্লিনিক্যাল ফ্ল্যাশ রেডিওথেরাপি উভয়ের জন্য গবেষণা ত্বরক। অভিনব আবিষ্কারকটি দ্রুত এবং পুনরুত্পাদনযোগ্য মরীচি চরিত্রায়নের জন্য একটি দরকারী টুল হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে, যা আল্ট্রাহাই-ডোজ রেট (UH-DR) এবং আল্ট্রাহাই ডোজ-পার-পালস (UH-DPP) অবস্থার জন্য উপযুক্ত। এটি তার উন্নয়ন দলের জন্য একটি মাইলফলক কৃতিত্ব, তে নেতৃত্বে রোম টর ভার্গাটা বিশ্ববিদ্যালয়, যেহেতু ফ্ল্যাশ রেডিওথেরাপির জন্য কোনো বাণিজ্যিক রিয়েল-টাইম সক্রিয় ডসিমিটার বর্তমানে উপলব্ধ নেই।
ফ্ল্যাশ রেডিওথেরাপি হল একটি উদীয়মান ক্যান্সার চিকিত্সার কৌশল যেখানে লক্ষ্য টিস্যুগুলি প্রচলিত রেডিয়েশন থেরাপির তুলনায় অনেক বেশি মাত্রার হার ব্যবহার করে বিকিরণ করা হয় এবং ফলস্বরূপ, অনেক কম বিকিরণ সময়ের জন্য। এই আল্ট্রাহাই ডোজ রেট তথাকথিত ফ্ল্যাশ প্রভাব সৃষ্টি করে: টিউমার-হত্যার সমতুল্য প্রতিক্রিয়া বজায় রেখে পার্শ্ববর্তী স্বাভাবিক টিস্যুতে বিকিরণ-প্ররোচিত বিষাক্ততার হ্রাস।
এই উদীয়মান প্রযুক্তিটি ক্লিনিকাল ক্যান্সার থেরাপির ভবিষ্যত পরিবর্তন করার সম্ভাবনা সহ একটি উত্তেজনাপূর্ণ চিকিত্সা কৌশল হিসাবে বিশ্বব্যাপী প্রশংসিত হচ্ছে। কিন্তু কাটিয়ে উঠতে বাধা রয়েছে, যার মধ্যে একটি হল একটি সঠিক, দক্ষ-থেকে-ব্যবহারের ডোসিমেট্রি সিস্টেমের বিকাশ যাতে রিয়েল-টাইমে বিকিরণ ডোজ নির্ধারণ করা যায়।
বর্তমান বাণিজ্যিক রিয়েল-টাইম ডোসিমিটার যেমন আয়নাইজেশন চেম্বার এবং সলিড-স্টেট ডিটেক্টর ক্লিনিকাল ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত নয়, কারণ তাদের প্রতিক্রিয়াতে পরিলক্ষিত পুনর্মিলন, স্যাচুরেশন এবং ননলাইন্যারিটি প্রভাব। প্যাসিভ ডসিমিটার যেমন অ্যালানাইন এবং জিএএফ ক্রোমিক ফিল্ম কাজ করে, কিন্তু তাদের প্রতিক্রিয়া একটি ইরেডিয়েশন পদ্ধতির কয়েক ঘন্টা বা এমনকি দিন পর্যন্ত তৈরি নাও হতে পারে, যা তাদের দৈনিক লিনাকের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য অকার্যকর করে তোলে।
এই সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে ওঠার জন্য, দলটি ফ্ল্যাশডায়মন্ড (fD) আবিষ্কারকটিকে বিশেষভাবে UH-DR এবং UH-DPP অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করেছে, যা জানুয়ারী 2022 এর একটি নিবন্ধে বর্ণনা করেছে মেডিকেল ফিজিক্স. এখন, প্রধান তদন্তকারী ড জিয়ানলুকা ভেরোনা রিনাতি এবং সহকর্মীরা স্পন্দিত ইলেকট্রন বিমের প্রতি fD ডিটেক্টর প্রতিক্রিয়ার একটি পদ্ধতিগত তদন্ত করেছেন, প্রায় 26 Gy/পালস পর্যন্ত DPPs-এ এর প্রতিক্রিয়ার রৈখিকতা যাচাই করে, তাত্ক্ষণিক ডোজ রেট প্রায় 5 MGy/s এবং গড় ডোজ রেট প্রায় 1 kGy/s .
গবেষকরা তখন একটি ইলেক্ট্রনফ্ল্যাশ লিনাক কমিশন করতে fD আবিষ্কারক ব্যবহার করেন সোর্ডিনা ইওর্ট টেকনোলজিস (SIT) ইতালিতে, তাদের ফলাফলের রিপোর্ট করছে মেডিকেল ফিজিক্স.
ডসিমেট্রিক চরিত্রায়ন
এফডি প্রোটোটাইপ মূল্যায়ন করার জন্য, দলটি প্রথমে তিনটি ভিন্ন বিকিরণ অবস্থার অধীনে শোষিত ডোজ ক্রমাঙ্কন সম্পাদন করেছিল: 60PTW সেকেন্ডারি স্ট্যান্ডার্ড ল্যাবরেটরিতে রেফারেন্স অবস্থায় সহ বিকিরণ (PTW-ফ্রেইবার্গ); UH-DPP ইলেকট্রন বিম এ পিটিবি; এবং SIT এ প্রচলিত অবস্থায় ইলেকট্রন ফ্ল্যাশ বিম।
উত্সাহজনকভাবে, তিনটি সুবিধার ক্রমাঙ্কন পদ্ধতি থেকে প্রাপ্ত মানগুলি ভালভাবে সম্মত হয়েছে। অধীনে প্রাপ্ত একটি fD প্রোটোটাইপের সংবেদনশীলতা 60UH-DPP ইলেকট্রন বিমের সাথে এবং প্রচলিত ইলেকট্রন বিমের সাথে সহ-বিকিরণ ছিল যথাক্রমে 0.309±0.005, 0.305±0.002 এবং 0.306±0.005 nC/Gy। এটি ইঙ্গিত দেয় যে যখন প্রচলিত বা UH-DPP ইলেকট্রন বিম ব্যবহার করা হয়, বা এর মধ্যে fD প্রোটোটাইপ প্রতিক্রিয়াতে কোন পার্থক্য নেই 60কো এবং ইলেক্ট্রন রশ্মি বিকিরণ।
দলটি পরবর্তীতে UH-DPP পরিসরে fD প্রতিক্রিয়া রৈখিকতা তদন্ত করেছে। 1.2 এবং 11.9 Gy-এর মধ্যে DPP-এর পরিবর্তনের ফলে জানা যায় যে প্রোটোটাইপের প্রতিক্রিয়া কমপক্ষে 11.9 Gy-এর সর্বোচ্চ তদন্ত করা মান পর্যন্ত রৈখিক ছিল।
গবেষকরা বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ডসিমিটারের সাথে এফডি ডিটেক্টর ফলাফলের তুলনা করেছেন, যার মধ্যে একটি মাইক্রোডায়ামন্ড, একটি অ্যাডভান্সড মার্কাস আয়নাইজেশন চেম্বার, একটি সিলিকন ডায়োড ডিটেক্টর এবং ইবিটি-এক্সডি জিএএফ ক্রোমিক ফিল্ম রয়েছে। তারা এফডি প্রোটোটাইপ এবং রেফারেন্স ডিটেক্টর দ্বারা পরিমাপিত শতাংশ গভীরতা-ডোজ কার্ভ, বিম প্রোফাইল এবং আউটপুট ফ্যাক্টরগুলির মধ্যে ভাল চুক্তি পর্যবেক্ষণ করেছে, প্রচলিত এবং (ইবিটি-এক্সডি ফিল্মের সাথে) ইউএইচ-ডিপিপি বিকিরণ।
রূপান্তরিত ক্লিনিক্যাল লিনাক ফ্ল্যাশ রেডিওথেরাপি প্রদান করে
অবশেষে, দলটি ইলেকট্রনফ্ল্যাশ লিনাক কমিশন করতে fD ডিটেক্টর ব্যবহার করেছে, যা প্রচলিত এবং UH-DPP উভয় পদ্ধতিতে কাজ করতে সক্ষম। লিন্যাকটি 30 থেকে 120 মিমি ব্যাসের মধ্যে বেশ কয়েকটি নলাকার পিএমএমএ অ্যাপ্লিকেটার দিয়ে সজ্জিত, যেগুলি ডিপিপি-র পরিবর্তনের জন্য ব্যবহৃত হয়। 7 এবং 9 MeV স্পন্দিত ইলেক্ট্রন বিমের জন্য শতাংশের গভীরতা-ডোজ এবং বীম প্রোফাইলগুলি অর্জনের মাধ্যমে কমিশনিং সম্পন্ন করা হয়েছিল, বিভিন্ন প্রয়োগকারীর সমস্ত ব্যবহার করে এবং প্রচলিত এবং UH-DPP উভয় পদ্ধতিতে।
গবেষকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে এফডি প্রোটোটাইপ ফ্ল্যাশ রেডিওথেরাপির জন্য ইলেক্ট্রন বিম লিন্যাক্স চালু করার জন্য একটি মূল্যবান হাতিয়ার প্রমাণ করতে পারে। তারা বর্তমানে তাদের ডসিমেট্রিক মূল্যায়নে তাত্ত্বিক সমর্থন প্রদান করতে ইলেক্ট্রনফ্ল্যাশ লিনাক বিম এবং এফডি ডিটেক্টর উভয়ের মন্টে কার্লো সিমুলেশন পরিচালনা করছে।
